شبیه سازی گردابه های بزرگ جریان آشفته روی سطوح هیدروفوبیک

در سال های اخیر, تلاش های چشمگیری روی تولید سطوحی که موجب کاهش میزان پسای اصطکاکی حاصل از سیال عبوری از روی سطوح می شوند, انجام گرفته است. در تحقیق حاضر, تحلیل اثرات سطوح هیدروفوبیک بر جریان مجاور یک سطح به صورت اصلاح شرایط مرزی دیواره و کاهش پسای اصطکاکی و تغییر ساختار آشفتگی جریان مورد توجه می باشد. سرعت های لغزش, تنش های برشی دیواره و تنش های رینولدز برای طول های لغزش مختلف از سطوح هیدروفوبیک در عدد رینولدز اصطکاکی Re t @ 180 که معادل عدد رینولدز 3.300 بر اساس جریان واقعی می باشد, بررسی شده است. برای طول لغزش های بزرگتر از 10-5 متر, سرعت لغزش متوسط بیش از 18% سرعت متوسط بوده و تنش برشی دیواره بیش از 60% کاهش یافته است. شبیه سازی گردابه های بزرگ برای بررسی کارآیی کاهش پسای سطوح هیدروفوبیک در یک کانال با جریان آشفته استفاده شده است. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که با اعمال شرط مرزی لغزش در جهت جریان, پسای اصطکاکی کاهش یافته و شدت های آشفتگی, ساختارهای آشفتگی و به ویژه گردابه های نزدیک دیواره در جهت جریان به صورت قابل توجهی ضعیف می شوند. همچنین, نتایج نشان می دهند که طول لغزش باید از یک مقدار معینی بیشتر باشد تا فقط اثر محسوسی بر آشفتگی داشته باشد.